WO2010046211A1 - Method and device for operating a smelting reduction process - Google Patents

Method and device for operating a smelting reduction process Download PDF

Info

Publication number
WO2010046211A1
WO2010046211A1 PCT/EP2009/062607 EP2009062607W WO2010046211A1 WO 2010046211 A1 WO2010046211 A1 WO 2010046211A1 EP 2009062607 W EP2009062607 W EP 2009062607W WO 2010046211 A1 WO2010046211 A1 WO 2010046211A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
gas
export
turbine
export gas
supplied
Prior art date
Application number
PCT/EP2009/062607
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Robert Millner
Johannes Leopold Schenk
Kurt Wieder
Original Assignee
Siemens Vai Metals Technologies Gmbh & Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Vai Metals Technologies Gmbh & Co filed Critical Siemens Vai Metals Technologies Gmbh & Co
Priority to EP09736395A priority Critical patent/EP2350323B1/en
Priority to JP2011532564A priority patent/JP2012506487A/en
Priority to CN200980142093.9A priority patent/CN102203298B/en
Priority to US13/125,691 priority patent/US8834599B2/en
Priority to UAA201105110A priority patent/UA104435C2/en
Priority to BRPI0919615A priority patent/BRPI0919615A2/en
Priority to RU2011120330/02A priority patent/RU2515974C2/en
Priority to AU2009306565A priority patent/AU2009306565B2/en
Priority to CA2741607A priority patent/CA2741607A1/en
Publication of WO2010046211A1 publication Critical patent/WO2010046211A1/en
Priority to US14/465,375 priority patent/US9574247B2/en

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B5/00—Making pig-iron in the blast furnace
    • C21B5/06—Making pig-iron in the blast furnace using top gas in the blast furnace process
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B7/00—Blast furnaces
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B7/00—Blast furnaces
    • C21B7/002—Evacuating and treating of exhaust gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C6/00—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas- turbine plants for special use
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B1/00—Shaft or like vertical or substantially vertical furnaces
    • F27B1/10—Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
    • F27B1/26—Arrangements of controlling devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D17/00—Arrangements for using waste heat; Arrangements for using, or disposing of, waste gases
    • F27D17/001—Extraction of waste gases, collection of fumes and hoods used therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2100/00—Handling of exhaust gases produced during the manufacture of iron or steel
    • C21B2100/20—Increasing the gas reduction potential of recycled exhaust gases
    • C21B2100/28—Increasing the gas reduction potential of recycled exhaust gases by separation
    • C21B2100/282—Increasing the gas reduction potential of recycled exhaust gases by separation of carbon dioxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2100/00—Handling of exhaust gases produced during the manufacture of iron or steel
    • C21B2100/60—Process control or energy utilisation in the manufacture of iron or steel
    • C21B2100/62—Energy conversion other than by heat exchange, e.g. by use of exhaust gas in energy production
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/10—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions
    • Y02P10/122—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions by capturing or storing CO2
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a smelting reduction process, in particular with a blast furnace or with a melting unit and at least one reduction unit, feedstocks, using carbon carriers and optionally additives, reduced by means of a reducing gas and melted into pig iron or steel precursors and the reacted reducing gas as Topgas derived and purified as export gas is discharged.
  • the invention further relates to an apparatus for operating a smelting reduction process with a blast furnace, or with a smelting unit and at least one reduction unit, wherein feedstocks, using carbon carriers and optionally additives, reduced by means of a reducing gas and melted into pig iron or steel precursors and the reacted reducing gas derived as a top gas and purified, optionally mixed with purified and cooled excess gas from the smelting unit, can be removed as export gas.
  • the export gas is thermally utilized in a gas turbine.
  • the exhaust gas of this gas turbine is used in a waste heat steam generation for the production of steam.
  • Another part of the export gas is fed to a device for the separation of CO 2 and / or the low-pressure export gas system, the resulting tail gas, ie the residual gas, which is formed by the deposition of CO 2 , the waste heat generated and burned for additional generation of steam ,
  • the export gas is qualitatively improved by the means for separating CO 2 , while the reduction potential, ie the proportion of reducing components, raised or generates a high-quality reducing gas, which can be fed to a metallurgical use.
  • the reduction gas quantity from the melter gasifier is not uniform, a control gas quantity, the so-called surplus gas, must be discharged as export gas.
  • the amount of excess gas is due to a reduction gas required in the reduction unit as uniform as possible reduction gas and a system pressure control in the smelting unit.
  • the top gas is withdrawn from the blast furnace or from the reduction unit.
  • the export gas can be supplied to a gas turbine and thus the energy balance of the composite of a smelting reduction process and a gas turbine or a waste heat steam generation can be significantly improved.
  • the purification of the top gas can take place by means of a dry separation, in particular a gravity separation, and / or a wet separation.
  • the top gas is mostly dust laden, so that the dusts and fine solid particles must be separated.
  • a dry separation offers the advantage that there is no strong cooling of the top gas.
  • a complete removal of dusts and solid particles can be done by a wet dedusting, which can be followed by a dry dedusting or used alone.
  • the dry or wet cleaned top gas is called export gas and can now be used in a turbine.
  • the remaining part of the export gas is first compressed, cooled and then fed to the device for the separation of CO 2 .
  • the process conditions for the separation of CO 2 can be adjusted or improved.
  • the export gas is compressed prior to combustion in the gas turbine in a fuel gas compressor.
  • the gas turbine can be set in an economically optimal operating point and the efficiency can be increased.
  • a part of the export gas is fed to an expansion turbine, wherein it is depressurized and subsequently admixed with the tail gas.
  • the turbine can be coupled to a generator for generating electricity.
  • the expanded export gas is subsequently added to the tail gas, with the proportion of combustible components increasing overall.
  • An advantageous embodiment of the method according to the invention provides that the tail gas, if appropriate after mixing with export gas, is temporarily stored in a storage device to compensate for fluctuations in the calorific value before it is burned in the waste heat steam generation. Due to the process, the device for the separation of CO 2 generates a tail gas, which has a large number of different calorific values, the fluctuations occurring at a high frequency, ie occurring only briefly in time and largely compensated for a long time. Thus, through a compensation in a caching set a nearly uniform calorific value and strong fluctuations in the combustion can be avoided. By adding export gas into the tail gas, the calorific value can be further adjusted.
  • the export gas is dedusted before its combustion in the gas turbine.
  • the additional dedusting ensures that residual dust does not damage the turbine.
  • metallurgical gases and / or natural gas and / or nitrogen and / or water vapor or mixtures thereof are added.
  • Gas turbines require a uniform heating capacity and a uniform calorific value for stable operation. Due to variations in the operation of the smelting reduction process, there are changes in the composition, so that the introduction of metallurgical gas according to the invention, such as e.g.
  • Crucible gases or coke oven gas which is available in huts in sufficient quantities or other suitable combustible gases, the heating value can be increased if necessary or reduced by mixing nitrogen, so that stable conditions for the gas turbine can be ensured.
  • Particularly cost is the use of waste nitrogen from an air separation plant
  • the export gas is buffered before its combustion in the gas turbine in a buffer device in order to ensure a homogenization of the amount of export gas.
  • the steam generated in the waste heat steam generation is fed to a steam turbine.
  • a special embodiment of the method according to the invention provides that the device for the separation of CO 2 on the basis of a pressure-alternating or a vacuum pressure-exchange method, in particular on adsorption basis works. Such processes are characterized by high deposition rates, so that the purified export gas has a high reduction potential and can be used again in the smelting reduction process, whereby the amount of CO 2 produced per ton of pig iron can be reduced.
  • An advantageous embodiment of the method according to the invention provides that only export gas with an average calorific value> 4000 kJ / Nm 3 , in particular> 5000 kJ / Nm 3 , the gas turbine is supplied.
  • the calorific value of the export gas can be ensured that the gas turbine achieves a high efficiency, the dedusting, the buffer device, the fuel gas compressor can be made smaller, since export gas with a too low calorific value does not need to be supplied through these facilities of the turbine , This results in lower-cost components up to the gas turbine.
  • the energy loss is avoided by the otherwise necessary compression of CO 2 rich tail gas and subsequent relaxation in the gas turbine.
  • the calorific value of the export gas is determined online.
  • a continuous regulation of the calorific value in particular by admixing combustible gases or nitrogen, is possible, whereby an even more stable operation of the gas turbine is made possible.
  • the proportion of the export gas supplied to the gas turbine makes up 30 to 90% of the top gas. Based on this amount, on the one hand use of the combustible components of the export gas is possible, while still enough export gas of the device for the separation of CO 2 can be supplied, so that use in the smelting reduction process is possible.
  • the shares can also be adjusted if necessary, for example, if more export gas is to be returned to the smelting reduction process.
  • a particularly advantageous embodiment of the method according to the invention is achieved when the blast furnace is operated with an oxygen-containing gas, in particular with an oxygen content of> 70%, particularly preferably> 80%.
  • an oxygen-containing gas in particular with an oxygen content of> 70%, particularly preferably> 80%.
  • a suitable embodiment of the method according to the invention provides that at least part of the export gas purified in the device for separating off CO 2 , if appropriate after heating, is introduced into the blast furnace or the reduction unit.
  • the export gas purified in this way has a high reduction potential and can therefore be used again to reduce the starting materials, so that, for example, the amount of carbon carriers in the blast furnace or in the reduction unit can be reduced.
  • Typical starting materials are iron ores, agglomerated iron ore carriers (pellets, sinters), iron ore concentrates and additionally carbon carriers and additives.
  • the export gas can be heated inexpensively to adjust the gas temperature necessary for the entry.
  • the device according to the invention for operating the smelting reduction process according to the invention comprises a blast furnace, or a smelting unit and at least one reduction unit, wherein feedstocks, using carbon carriers and optionally additives, are reduced by means of a reducing gas and melted to form pig iron or steel precursors.
  • the reduction gas reacted in the smelting reduction process is discharged and purified as a top gas, optionally mixed with purified and cooled excess gas from the smelting unit, removed as export gas.
  • a gas turbine with a generator for the thermal conversion of at least a portion of the export gas and a waste heat steam generation are provided, in which by means of the hot exhaust gases from the gas turbine steam can be generated.
  • the device according to the invention has a device for the separation of CO 2 , to which at least part of the remaining export gas can be supplied, to form a CO 2 -purified gas and a tail gas, and a storage device for receiving and compensating calorific value fluctuations in the tail gas, wherein the storage means is connected to the waste heat generation, which comprises a heater for burning the tail gas to form steam.
  • the export gas which has a high pressure and a high calorific value, can be processed separately from the tail gas, which has a low pressure and a lower calorific value.
  • the amount of high-quality export gas is lower, this is characterized by the higher pressure and the higher calorific value, so that its use in the gas turbine can be made more efficient.
  • a steam turbine is provided with a generator for relaxing the steam produced in the waste heat steam generation.
  • a dry separation device for cleaning the top gas, a dry separation device, in particular a gravity separation, and / or a wet separation device can be provided.
  • the necessary purity of the export gas can be adjusted, the dry separation has the advantage of only a slight cooling of the top gas
  • a buffer device for storing the export gas prior to its supply to the gas turbine, so that the gas turbine supplied export gas quantity or the export gas heating value can be kept uniform.
  • the buffer device has a measuring device for measuring the calorific value of the export gas, based on the measurement for adjusting the calorific value of metallurgical gas and / or natural gas and / or nitrogen and / or water vapor can be supplied.
  • a measuring device for measuring the calorific value of the export gas based on the measurement for adjusting the calorific value of metallurgical gas and / or natural gas and / or nitrogen and / or water vapor can be supplied.
  • a regulation of the calorific value or the amount of export gas can be realized, wherein by means of actuators, such. Control valves, the amount of export gas or can be adjusted to mixed metallurgical gas and / or nitrogen.
  • a filter in particular an electrostatic filter, is provided for cleaning the export gas before it is fed to the gas turbine.
  • This fine filtering optionally after an upstream dust filtration of the top gas, ensures that an abrasive or Mechanical stress on the gas turbine is avoided and even the finest dusts are deposited.
  • An advantageous embodiment of the device according to the invention provides that a compressor for increasing the pressure and / or a cooler for cooling the remaining part of the export gas are provided before it is fed into the device for the separation of CO 2 . This is necessary in order to allow optimal adjustment of the CO 2 capture device and its subsequent use as a reducing gas via appropriate adjustment of the temperature and pressure.
  • a fuel gas compressor is provided for compressing the export gas before it is fed to the gas turbine.
  • the feed of the gas turbine can be done with the tuned to the gas turbine pressure level.
  • an expansion turbine for utilizing the pressure energy of the export gas is provided, wherein the expanded export gas can be supplied via a line of the storage device.
  • the pressure energy can be used before the export gas is mixed in the storage device with the tail gas.
  • the expansion turbine may be coupled to a generator for generating electricity.
  • a special embodiment of the device according to the invention provides that a pre-heating device which can be heated with tail gas is provided for heating the export gas purified of CO 2 , so that the heated, purified export gas can be supplied to the blast furnace.
  • a pre-heating device which can be heated with tail gas is provided for heating the export gas purified of CO 2 , so that the heated, purified export gas can be supplied to the blast furnace.
  • By burning the tail gas in the heater it is possible to inexpensively heat the purified export gas before it is returned to the blast furnace.
  • 1 shows a process schematic of a smelting reduction process with an oxygen-operated blast furnace
  • Fig. 2 Scheme process to a smelting reduction process with a with a smelting reduction facility according to COREX ® (lumpy ore) or FINEX ® (fines)
  • FIG. 1 shows a blast furnace 1 which is supplied with oxygen via the ring line 2.
  • the top gas is supplied via a Topgasabtechnisch 3 a dry separation device 4 and optionally also a Najiabscheidungs observed 5, wherein from the laden with dust top gas, the export gas is formed, which is discharged via the line 6.
  • a supply line 7 to the device for the separation of CO 2 8 a part of the export gas is supplied by means of a compressor 9 and a cooler 10 of the device for the separation of CO 2 8, in which case a CO 2 purified export gas, which is also referred to as Recyclegas , And a tail gas are formed, which are discharged via the Recyclegastechnisch 1 1 and the Tailgastechnisch 12 and 13.
  • the tail gas line 13 opens into a storage device 14 for receiving the tail gas, resulting in a calorific value compensation in the stored tail gas.
  • Tailgaszutechnischen 15a, 15b the pre-stored tail gas can now be supplied to a waste heat steam generator 16.
  • steam is generated by combustion of the tail gas, which drives a steam turbine 17 and a generator 18, wherein power is generated.
  • the tail gas can also be used to heat the recycled export gas, the tail gas is fed to a preheater 19, in which the tail gas is burned and recycle gas is heated, the heated recycle gas then via a supply line 20 in the blast furnace 1 is introduced.
  • the preheating device can also be bypassed and the recycle gas and introduced via a supply line 20a directly into the blast furnace.
  • the export gas is primarily used as an energy source, whereby the chemical energy and the pressure energy can be used.
  • the export gas is supplied to a buffer device 21 and a filter 22.
  • the control of the most uniform export gas quantity possible and the regulation of a uniform as possible calorific value the latter being adjusted by the addition of metallurgical gas or nitrogen.
  • the calorific value of the export gas is measured online in the buffer device and the calorific value is raised by adding metallurgical gas or natural gas or lowered by the addition of nitrogen or water vapor.
  • the thus treated export gas is added via a fuel gas compressor 23 of the combustion chamber of a gas turbine 24, which in turn drives a generator 25.
  • the resulting hot exhaust gas is supplied via exhaust pipes 26 of the waste heat steam generation 16 for generating steam, wherein the steam is in turn processed in the steam turbine 17.
  • part of the export gas or even the major part of the export gas can be fed to an expansion turbine 27, this turbine being coupled to a generator (not shown).
  • the expanded export gas can then be supplied to the storage device 14, in which then the expanded export gas is mixed with the tail gas.
  • Fig. 2 is an analog to Fig. 1 plant or a process scheme, so that the same components have been designated with the same item numbers.
  • the smelting reduction process is carried out in a smelting unit 28 and at least one reduction unit R.
  • the smelting unit 28 is designed as a melter gasifier.
  • the reduction units are guided in countercurrent to the starting materials and withdrawn after use in the reduction units on the last reduction unit R4 as the top gas and purified in a wet separation device 5.
  • the now purified top gas can analogously to the description of Figure 1 as export gas of the gas turbine 23 or the device for the separation of CO 2 8 are supplied.
  • the tail gas is in turn supplied to the storage device 14 via the tail gas line 12.
  • the purified export gas which is also referred to as recycle gas, can be fed via the recycle gas line 11 to the generator gas dedusting device 29.
  • the generator gas generated in the melting unit 28 using carbon carriers is dedusted and fed to the reduction unit R1 as process gas or as reducing gas.
  • the at least partially reduced material in the reduction units is referred to as low-reduced iron (LRI) and used after agglomeration in the melting unit 28, where it is then melted into pig iron or steel precursors.
  • LRI low-reduced iron

Abstract

A method and a device are provided for operating a smelting reduction process, wherein at least part of an export gas from a blast furnace (1) or a reduction unit (R1) is thermally utilized in a gas turbine and the exhaust gas of this gas turbine (24) is used in a waste heat steam generator (16) to generate steam.  The remaining part of the export gas is fed to a CO2 separation apparatus (8), the tail gas thereby obtained being fed to a waste heat steam generator (16) and burned for additional steam generation.  According to the invention, the combustible components of the tail gas are sent for thermal utilization in a steam generator, so that the overall energy balance of the thermal use of the export gas is improved.  In addition, a further part of the export gas is qualitatively improved by the CO2 separation apparatus (8), so as to generate a high-quality reduction gas which can be supplied for metallurgical use.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb eines Schmelzreduktionsverfahrens Method and apparatus for operating a smelting reduction process
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Schmelzreduktionsverfahrens, insbesondere mit einem Hochofen oder mit einem Schmelzaggregat und zumindest einem Reduktionsaggregat, wobei Einsatzstoffe, unter Verwendung von Kohlenstoffträgern und gegebenenfalls Zuschlagstoffen, mittels eines Reduktionsgases reduziert und zu Roheisen oder Stahlvorprodukten erschmolzen werden und das umgesetzte Reduktionsgas als Topgas abgeleitet und gereinigt als Exportgas abgeführt wird.The invention relates to a method for operating a smelting reduction process, in particular with a blast furnace or with a melting unit and at least one reduction unit, feedstocks, using carbon carriers and optionally additives, reduced by means of a reducing gas and melted into pig iron or steel precursors and the reacted reducing gas as Topgas derived and purified as export gas is discharged.
Die Erfindung betrifft weiters eine Vorrichtung zum Betrieb eines Schmelzreduktionsverfahrens mit einem Hochofen, oder mit einem Schmelzaggregat und zumindest einem Reduktionsaggregat, wobei Einsatzstoffe, unter Verwendung von Kohlenstoffträgern und gegebenenfalls Zuschlagstoffen, mittels eines Reduktionsgases reduziert und zu Roheisen oder Stahlvorprodukten erschmolzen werden können und das umgesetzte Reduktionsgas als Topgas abgeleitet und gereinigt, gegebenenfalls gemischt mit gereinigtem und gekühltem Überschussgas aus dem Schmelzaggregat, als Exportgas abgeführt werden kann.The invention further relates to an apparatus for operating a smelting reduction process with a blast furnace, or with a smelting unit and at least one reduction unit, wherein feedstocks, using carbon carriers and optionally additives, reduced by means of a reducing gas and melted into pig iron or steel precursors and the reacted reducing gas derived as a top gas and purified, optionally mixed with purified and cooled excess gas from the smelting unit, can be removed as export gas.
Es ist aus dem Stand der Technik bekannt, dass Prozessgase, wie z.B. Topgas aus Schmelzreduktionseinrichtungen bzw. eine Mischung aus Restgasen in anderen Prozessen und Anlagen verarbeitet werden, wobei häufig die thermische und chemische Energie des Topgases genutzt werden. Problematisch sind eine schwankende Gaszusammensetzung und der niedrige Exportgasdruck nach den Wäschersystemen, die eine effizientere Verarbeitung der Exportgase erschweren. Weiters ist bekannt, dass das Exportgas bzw. reines Topgas in Turbinen zur Erzeugung von kinetischer Energie (Entspannungsturbinen) und Wärme (Gasturbinen) herangezogen wird. Auch hier liegt die Problematik darin, dass das Exportgas aufgrund des geringen Druckes, des niedrigen Heizwertes nach Zumischung von Restgas aus einer Cθ2-Entfernungsanlage und der Heizwertschwankungen nur unter Nachteilen in einer Gasturbine bzw. einem Gas- und Dampfkraftwerk eingesetzt werden kann.It is known from the prior art that process gases, such as top gas from smelting reduction equipment or a mixture of residual gases in other processes and plants are processed, often the thermal and chemical energy of the top gas are used. Problematic are a fluctuating gas composition and the low export gas pressure according to the scrubber systems, which make it more difficult to process the export gases more efficiently. Furthermore, it is known that the export gas or pure top gas is used in turbines for generating kinetic energy (expansion turbines) and heat (gas turbines). Again, the problem is that the export gas due to the low pressure, the low Calorific value after admixture of residual gas from a CO 2 removal plant and the calorific value fluctuations can only be used with disadvantages in a gas turbine or a gas and steam power plant.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, das eine bessere und effizientere Nutzung der Prozessgase und eine insgesamt verbesserte Energiebilanz im Verbund zwischen einem Schmelzreduktionsverfahren und einer Exportgasnutzung z.B. durch eine Gasturbine bzw. einem Gas- und Dampfkraftwerk bewirkt.It is therefore an object of the invention to provide a method and an apparatus which allows a better and more efficient use of the process gases and an overall improved energy balance in the composite between a smelting reduction process and an export gas utilization e.g. caused by a gas turbine or a gas and steam power plant.
Diese Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Verfahren nach Anspruch 1 und durch die Vorrichtung nach Anspruch 18 gelöst.This object is achieved by the method according to the invention according to claim 1 and by the device according to claim 18.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird zumindest ein Teil des Exportgases in einer Gasturbine thermisch verwertet. Das Abgas dieser Gasturbine wird in einer Abwärmedampferzeugung zur Erzeugung von Dampf genutzt. Ein weiterer Teil des Exportgases wird einer Einrichtung zur Abscheidung von CO2 und/oder dem Niederdruckexportgassystem zugeführt, wobei das dabei entstehende Tailgas, also das Restgas, das durch die Abscheidung des CO2 entsteht, der Abwärmedampferzeugung zugeführt und zur zusätzlichen Erzeugung von Dampf verbrannt wird. Dadurch wird einerseits das Exportgas durch die Einrichtung zur Abscheidung von CO2 qualitativ verbessert, dabei dessen Reduktionspotential, also dessen Anteil an reduzierenden Komponenten, angehoben bzw. ein hochwertiges Reduktionsgas erzeugt, das einer metallurgischen Nutzung zugeführt werden kann. Andererseits werden brennbare Anteile des Tailgases einer thermischen Verwertung zugeführt, sodass die Energiebilanz verbessert wird. Vorteilhaft ist dabei, dass das Exportgas, das einen höheren Druck und einen höheren Anteil an brennbaren Komponenten aufweist getrennt von dem Tailgas behandelt wird. Damit wird die Qualität des Exportgases, das in der Gasturbine verbrannt wird, nicht durch das Tailgas vermindert, sodass aufwändige Drucksteigerungen oder auch eine geringere Energieausbeute in der Gasturbine vermieden werden. Insbesondere stellen Brennwertschwankungen, wie sie prozessbedingt im Tailgas bei Einrichtungen zur Abscheidung von CO2, insbesondere bei Verwendung einer Cθ2-Abscheidung mittels Adsorptionsverfahren, nicht vermieden werden können, nun kein Problem mehr für die Gasturbine dar. Der effiziente Betrieb von Gasturbinen setzt ein Brenngas mit weitgehend gleichmäßigem Brennwert voraus, sodass durch eine separate Verarbeitung des Tailgases nur Vorteile in der Gasturbine entstehen.By means of the method according to the invention, at least part of the export gas is thermally utilized in a gas turbine. The exhaust gas of this gas turbine is used in a waste heat steam generation for the production of steam. Another part of the export gas is fed to a device for the separation of CO 2 and / or the low-pressure export gas system, the resulting tail gas, ie the residual gas, which is formed by the deposition of CO 2 , the waste heat generated and burned for additional generation of steam , As a result, on the one hand, the export gas is qualitatively improved by the means for separating CO 2 , while the reduction potential, ie the proportion of reducing components, raised or generates a high-quality reducing gas, which can be fed to a metallurgical use. On the other hand, flammable fractions of the tail gas are sent for thermal utilization, so that the energy balance is improved. It is advantageous that the export gas, which has a higher pressure and a higher proportion of combustible components is treated separately from the tail gas. Thus, the quality of the export gas, which is burned in the gas turbine, not reduced by the tail gas, so consuming pressure increases or even a lower energy yield can be avoided in the gas turbine. In particular, calorific value fluctuations, which can not be avoided in the tail gas in devices for the separation of CO 2 , in particular when using a CO 2 separation by means of adsorption processes, are no longer a problem for the gas turbine. The efficient operation of gas turbines uses a fuel gas with largely uniform calorific value, so that only separate advantages in the gas turbine result from the separate processing of the tail gas.
Da die Reduktionsgasmenge aus dem Einschmelzvergaser nicht gleichmäßig ist, muss eine Regelgasmenge, das sogenannte Überschussgas als Exportgas ausgeschleust werden. Die Menge an Überschussgas ergibt sich aufgrund einer im Reduktionsaggregat benötigten möglichst gleichmäßigen Reduktionsgasmenge und einer Systemdruckregelung im Schmelzaggregat.Since the reduction gas quantity from the melter gasifier is not uniform, a control gas quantity, the so-called surplus gas, must be discharged as export gas. The amount of excess gas is due to a reduction gas required in the reduction unit as uniform as possible reduction gas and a system pressure control in the smelting unit.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Topgas aus dem Hochofen oder aus dem Reduktionsaggregat abgezogen. Neben einer Verwendung eines Teilstromes in der CO"2-Abscheidung, kann das Exportgas einer Gasturbine zugeführt werden und somit die Energiebilanz des Verbundes aus einem Schmelzreduktionsverfahren und einer Gasturbine bzw. einer Abwärmedampferzeugung deutlich verbessert werden kann.According to an advantageous embodiment of the method according to the invention, the top gas is withdrawn from the blast furnace or from the reduction unit. In addition to a use of a partial flow in the CO " 2 separation, the export gas can be supplied to a gas turbine and thus the energy balance of the composite of a smelting reduction process and a gas turbine or a waste heat steam generation can be significantly improved.
Die Reinigung des Topgases kann mittels einer trockenen Abscheidung, insbesondere einer Schwerkraftabscheidung, und/oder einer Nassabscheidung erfolgen. Das Topgas ist zumeist staubbeladen, sodass die Stäube und feine Feststoffpartikel abgeschieden werden müssen. Eine trockene Abscheidung bietet dabei den Vorteil, dass es zu keiner starken Abkühlung des Topgases kommt. Bei sehr hohen Anforderungen hinsichtlich der Gasqualität kann eine weitgehend vollständige Entfernung der Stäube und Feststoffpartikel durch eine Nassentstaubung erfolgen, wobei diese einer Trockenentstaubung nachgeschaltet oder auch alleine eingesetzt werden kann. Durch die Nassentstaubung -A-The purification of the top gas can take place by means of a dry separation, in particular a gravity separation, and / or a wet separation. The top gas is mostly dust laden, so that the dusts and fine solid particles must be separated. A dry separation offers the advantage that there is no strong cooling of the top gas. For very high requirements in terms of gas quality, a complete removal of dusts and solid particles can be done by a wet dedusting, which can be followed by a dry dedusting or used alone. Through the wet dedusting -A-
kommt es zu einer starken Abkühlung des Topgases. Das trocken oder nass gereinigte Topgas wird als Exportgas bezeichnet und kann nun einer Nutzung in einer Turbine zugeführt werden.it comes to a strong cooling of the top gas. The dry or wet cleaned top gas is called export gas and can now be used in a turbine.
Erfindungsgemäß wird der verbleibende Teil des Exportgases zunächst komprimiert, gekühlt und dann der Einrichtung zur Abscheidung von CO2 zugeführt. Durch die Druckerhöhung und die Kühlung können die Prozessbedingungen für die Abscheidung von CO2 angepasst bzw. verbessert werden.According to the invention, the remaining part of the export gas is first compressed, cooled and then fed to the device for the separation of CO 2 . By increasing the pressure and cooling, the process conditions for the separation of CO 2 can be adjusted or improved.
Nach einer besonderen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Exportgas vor der Verbrennung in der Gasturbine in einem Brenngaskompressor komprimiert. Damit kann die Gasturbine in einem wirtschaftlich optimalen Arbeitspunkt eingestellt werden und der Wirkungsgrad erhöht werden.According to a particular embodiment of the method according to the invention, the export gas is compressed prior to combustion in the gas turbine in a fuel gas compressor. Thus, the gas turbine can be set in an economically optimal operating point and the efficiency can be increased.
Gemäß einer geeigneten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Teil des Exportgases einer Entspannungsturbine zugeführt, wobei es unter Druckabbau entspannt und in weiterer Folge dem Tailgas zugemischt wird. Durch diese Maßnahme kann z.B. bei einem Überangebot an Exportgas, weil die Gasturbine nicht mehr verarbeiten kann, zunächst die Druckenergie genutzt werden, wobei das Exportgas entspannt wird. Die Turbine kann mit einem Generator zur Erzeugung von Strom gekoppelt werden. Das entspannte Exportgas wird in weiterer Folge dem Tailgas zugemischt, wobei sich der Anteil an brennbaren Komponenten insgesamt erhöht.According to a suitable embodiment of the method according to the invention, a part of the export gas is fed to an expansion turbine, wherein it is depressurized and subsequently admixed with the tail gas. By this measure, e.g. in the event of an oversupply of export gas, because the gas turbine can no longer process, first of all the pressure energy is used, whereby the export gas is released. The turbine can be coupled to a generator for generating electricity. The expanded export gas is subsequently added to the tail gas, with the proportion of combustible components increasing overall.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass das Tailgas, gegebenenfalls nach Mischung mit Exportgas, vor seiner Verbrennung in der Abwärmedampferzeugung in einer Speichereinrichtung zum Ausgleich von Heizwertschwankungen zwischengespeichert wird. Prozessbedingt erzeugt die Einrichtung zur Abscheidung von CO2 ein Tailgas, das starke unterschiedliche Heizwerte aufweist, wobei die Schwankungen mit einer hohen Frequenz auftreten, also zeitlich nur kurz auftreten und sicher über einen längeren Zeitraum weitgehend ausgleichen. Somit kann durch einen Ausgleich in einer Zwischenspeicherung ein nahezu vergleichmäßigter Brennwert eingestellt und starke Schwankungen bei der Verbrennung vermieden werden. Durch das Zumischen von Exportgas in das Tailgas kann der Brennwert weiter angepasst werden.An advantageous embodiment of the method according to the invention provides that the tail gas, if appropriate after mixing with export gas, is temporarily stored in a storage device to compensate for fluctuations in the calorific value before it is burned in the waste heat steam generation. Due to the process, the device for the separation of CO 2 generates a tail gas, which has a large number of different calorific values, the fluctuations occurring at a high frequency, ie occurring only briefly in time and largely compensated for a long time. Thus, through a compensation in a caching set a nearly uniform calorific value and strong fluctuations in the combustion can be avoided. By adding export gas into the tail gas, the calorific value can be further adjusted.
Gemäß einer geeigneten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Exportgas vor dessen Verbrennung in der Gasturbine entstaubt. Durch die zusätzliche Entstaubung kann sichergestellt werden, dass durch Reststäube keine Schäden in der Turbine verursacht werden können.According to a suitable embodiment of the method according to the invention, the export gas is dedusted before its combustion in the gas turbine. The additional dedusting ensures that residual dust does not damage the turbine.
Nach einer weiteren möglichen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zum Ausgleich von Heizwertschwankungen bzw. zur Anpassung des Heizwertes im Exportgas vor dessen Verbrennung in der Gasturbine Hüttengase und/oder Erdgas und/oder Stickstoff und/oder Wasserdampf oder Mischungen davon zugesetzt. Gasturbinen benötigen für einen stabilen Betrieb eine möglichst gleichmäßige Heizleistung und einen gleichmäßigen Heizwert. Aufgrund von Schwankungen beim Betrieb des Schmelzreduktionsverfahrens kommt es zu Änderungen in der Zusammensetzung, sodass durch das erfindungsgemäße Einbringen von Hüttengas, wie z.B. Tiegelgase oder Kokereigase, das in Hütten in ausreichenden Mengen zur Verfügung steht oder anderen geeigneten, brennbaren Gasen der Heizwert bei Bedarf erhöht bzw. durch Zumischen von Stickstoff gesenkt werden kann, sodass stabile Bedingungen für die Gasturbine sichergestellt werden können. Besonders kostengünstig ist die Verwendung von Abfallstickstoff aus einer LuftzerlegungsanlageAccording to another possible embodiment of the method according to the invention, to compensate for calorific value fluctuations or to adjust the calorific value in the export gas prior to its combustion in the gas turbine, metallurgical gases and / or natural gas and / or nitrogen and / or water vapor or mixtures thereof are added. Gas turbines require a uniform heating capacity and a uniform calorific value for stable operation. Due to variations in the operation of the smelting reduction process, there are changes in the composition, so that the introduction of metallurgical gas according to the invention, such as e.g. Crucible gases or coke oven gas, which is available in huts in sufficient quantities or other suitable combustible gases, the heating value can be increased if necessary or reduced by mixing nitrogen, so that stable conditions for the gas turbine can be ensured. Particularly cost is the use of waste nitrogen from an air separation plant
Gemäß einer speziellen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Exportgas vor dessen Verbrennung in der Gasturbine in einer Puffereinrichtung gepuffert, um eine Vergleichmäßigung der Exportgasmenge sicherzustellen. Durch die beschriebene Maßnahme kann ein sehr stabiler Betrieb der Gasturbine gewährleistet werden.According to a special embodiment of the method according to the invention, the export gas is buffered before its combustion in the gas turbine in a buffer device in order to ensure a homogenization of the amount of export gas. By the measure described, a very stable operation of the gas turbine can be ensured.
Nach einer besonderen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der in der Abwärmedampferzeugung erzeugte Dampf einer Dampfturbine zugeführt. Durch die Nutzung des in der Abwärmedampferzeugung gebildeten Dampfs kann der Wirkungsgrad des Prozesses deutlich gesteigert werden.According to a particular embodiment of the method according to the invention, the steam generated in the waste heat steam generation is fed to a steam turbine. By the Utilization of the steam generated in the waste heat steam generation, the efficiency of the process can be significantly increased.
Eine spezielle Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass die Einrichtung zur Abscheidung von CO2 auf Basis eines Druck-Wechsel- oder eines Vakuum- Druck-Wechselverfahrens, insbesondere auf Adsorptionsbasis, arbeitet. Derartige Verfahren zeichnen sich durch hohe Abscheideraten, sodass das gereinigte Exportgas ein hohes Reduktionspotential aufweist und erneut im Schmelzreduktionsverfahren genutzt werden kann, wodurch sich die Menge an erzeugtem CO2 je Tonne Roheisen reduzieren lässt.A special embodiment of the method according to the invention provides that the device for the separation of CO 2 on the basis of a pressure-alternating or a vacuum pressure-exchange method, in particular on adsorption basis works. Such processes are characterized by high deposition rates, so that the purified export gas has a high reduction potential and can be used again in the smelting reduction process, whereby the amount of CO 2 produced per ton of pig iron can be reduced.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass nur Exportgas mit einem mittleren Heizwert >4000 kJ/Nm3, insbesondere >5000 kJ/Nm3, der Gasturbine zugeführt wird. Durch eine Steuerung über den Brennwert des Exportgases kann sichergestellt werden, dass die Gasturbine einen hohen Wirkungsgrad erzielt, wobei die Entstaubung, die Puffereinrichtung, der Brenngaskompressor kleiner dimensioniert werden können, da Exportgas mit einem zu geringen Brennwert nicht über diese Einrichtungen der Turbine zugeführt werden müssen. Damit ergeben sich kostengünstigere Bauteile bis hin zur Gasturbine. Weiters wird dadurch der Energieverlust durch die sonst nötige Verdichtung von CO2 reichem Tailgas und anschließender Entspannung in der Gasturbine vermieden.An advantageous embodiment of the method according to the invention provides that only export gas with an average calorific value> 4000 kJ / Nm 3 , in particular> 5000 kJ / Nm 3 , the gas turbine is supplied. By controlling the calorific value of the export gas can be ensured that the gas turbine achieves a high efficiency, the dedusting, the buffer device, the fuel gas compressor can be made smaller, since export gas with a too low calorific value does not need to be supplied through these facilities of the turbine , This results in lower-cost components up to the gas turbine. Furthermore, the energy loss is avoided by the otherwise necessary compression of CO 2 rich tail gas and subsequent relaxation in the gas turbine.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Heizwert des Exportgases online bestimmt. Durch die online durchgeführte Heizwertbestimmung ist eine stetige Regelung des Heizwertes, insbesondere durch das Zumischen von brennbaren Gasen oder Stickstoff möglich, wodurch ein noch stabilerer Betrieb der Gasturbine ermöglicht wird.According to a further advantageous embodiment of the method according to the invention, the calorific value of the export gas is determined online. By the calorific value determination carried out online, a continuous regulation of the calorific value, in particular by admixing combustible gases or nitrogen, is possible, whereby an even more stable operation of the gas turbine is made possible.
Gemäß einer speziellen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens macht der Anteil des Exportgases, der der Gasturbine zugeführt wird 30 bis 90% des Topgases aus. Auf Basis dieser Menge ist einerseits eine Nutzung der brennbaren Komponenten des Exportgases möglich, während noch ausreichend Exportgas der Einrichtung zur Abscheidung von CO2 zugeführt werden kann, sodass eine Nutzung im Schmelzreduktionsverfahren möglich ist. Die Anteile können auch bei Bedarf angepasst werden, etwa, wenn mehr Exportgas in das Schmelzreduktionsverfahren rückgeführt werden soll.According to a special embodiment of the method according to the invention, the proportion of the export gas supplied to the gas turbine makes up 30 to 90% of the top gas. Based on this amount, on the one hand use of the combustible components of the export gas is possible, while still enough export gas of the device for the separation of CO 2 can be supplied, so that use in the smelting reduction process is possible. The shares can also be adjusted if necessary, for example, if more export gas is to be returned to the smelting reduction process.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird erzielt, wenn der Hochofen mit einem sauerstoffhaltigen Gas, insbesondere mit einem Sauerstoffanteil >70%, besonders bevorzugt >80%, betrieben wird. Durch den Betrieb mit nahezu reinem Sauerstoff wird die Qualität des Prozessgases bei der Reduktion aber auch die des Topgases erhöht, sodass ein höherer Anteil an reduzierenden bzw. brennbaren Komponenten vorliegt. Damit können der Schmelzreduktionsprozess im Hochofen und die thermische Verwertung des Exportgases verbessert werden.A particularly advantageous embodiment of the method according to the invention is achieved when the blast furnace is operated with an oxygen-containing gas, in particular with an oxygen content of> 70%, particularly preferably> 80%. By operating with almost pure oxygen, the quality of the process gas in the reduction as well as that of the top gas is increased, so that a higher proportion of reducing or combustible components is present. Thus, the smelting reduction process in the blast furnace and the thermal utilization of the export gas can be improved.
Eine geeignete Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass zumindest ein Teil des in der Einrichtung zur Abscheidung von CO2 gereinigten Exportgases, gegebenenfalls nach einer Erwärmung, in den Hochofen oder das Reduktionsaggregat eingebracht wird. Das auf diese Weise gereinigte Exportgas weist ein hohes Reduktionspotential und kann daher zur Reduktion der Einsatzstoffe erneut genutzt werden, sodass z.B. die Menge an Kohlenstoffträgern im Hochofen oder im Reduktionsaggregat reduziert werden kann. Übliche Einsatzstoffe sind dabei Eisenerze, agglomerierte Eisenerzträger (Pellets, Sinter), Eisenerzkonzentrate und zusätzlich Kohlenstoffträger und Zuschlagsstoffe.A suitable embodiment of the method according to the invention provides that at least part of the export gas purified in the device for separating off CO 2 , if appropriate after heating, is introduced into the blast furnace or the reduction unit. The export gas purified in this way has a high reduction potential and can therefore be used again to reduce the starting materials, so that, for example, the amount of carbon carriers in the blast furnace or in the reduction unit can be reduced. Typical starting materials are iron ores, agglomerated iron ore carriers (pellets, sinters), iron ore concentrates and additionally carbon carriers and additives.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zumindest ein Teil des Tailgases oder Gasmischungen mit Tailgas unter Zusatz von LuftAccording to an advantageous embodiment of the method according to the invention is at least part of the tail gas or gas mixtures with tail gas with the addition of air
und/oder Sauerstoff in einer Heizeinrichtung verbrannt, wobei die Abwärme zur Erwärmung des gereinigten Exportgases vor dessen Eintrag in den Hochofen genutzt wird. Damit kann das Exportgas kostengünstig erwärmt werden, um die für den Eintrag nötige Gastemperatur einzustellen.and / or oxygen burned in a heater, wherein the waste heat used to heat the purified export gas prior to its entry into the blast furnace becomes. Thus, the export gas can be heated inexpensively to adjust the gas temperature necessary for the entry.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Betrieb des erfindungsgemäßen Schmelzreduktionsverfahren weist eine Hochofen, oder ein Schmelzaggregat und zumindest ein Reduktionsaggregat auf, wobei Einsatzstoffe, unter Verwendung von Kohlenstoffträgern und gegebenenfalls Zuschlagstoffen, mittels eines Reduktionsgases reduziert und zu Roheisen oder Stahlvorprodukten erschmolzen werden. Das im Schmelzreduktionsverfahren umgesetzte Reduktionsgas wird als Topgas abgeleitet und gereinigt, gegebenenfalls gemischt mit gereinigtem und gekühltem Überschussgas aus dem Schmelzaggregat, als Exportgas abgeführt. Weiters sind eine Gasturbine mit einem Generator zur thermischen Umsetzung zumindest eines Teils des Exportgases und eine Abwärmedampferzeugung vorgesehen, in der mittels der heißen Abgase aus der Gasturbine Dampf erzeugt werden kann. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine Einrichtung zur Abscheidung von CO2 auf, der der zumindest ein Teil des verbleibenden Exportgases zugeführt werden kann, unter Bildung eines von CO2 gereinigten Gases und eines Tailgases, und eine Speichereinrichtung zur Aufnahme und zum Ausgleich von Heizwertschwankungen im Tailgas, wobei die Speichereinrichtung mit der Abwärmedampferzeugung verbunden ist, welche eine Heizeinrichtung zum Verbrennen des Tailgases zur Bildung von Dampf aufweist. Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung kann das Exportgas, das einen hohen Druck und einen hohen Brennwert aufweist, getrennt vom Tailgas, das einen geringen Druck und einen geringeren Brennwert aufweist, verarbeitet werden. Damit ist die Menge an hochwertigem Exportgas zwar geringer, jedoch zeichnet sich dieses durch den höheren Druck und den höheren Brennwert aus, sodass dessen Nutzung in der Gasturbine effizienter erfolgen kann. Durch die separate Verbrennung des Tailgases in der Heizeinrichtung der Abwärmedampferzeugung kann die Energie der brennbaren Komponenten im Tailgas genutzt werden. Nach einer möglichen Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine Dampfturbine mit einem Generator zur Entspannung des in der Abwärmedampferzeugung angefallenen Dampfes vorgesehen. Durch die Nutzung der Abwärme aus dem heißen Abgas der Gasturbine und der Abwärme aus der Verbrennung des Tailgases kann die Energieeffizienz des Prozesses gesteigert werden, wobei die Dampfturbine durch Kopplung mit einem Generator zur Stromerzeugung genutzt werden kann.The device according to the invention for operating the smelting reduction process according to the invention comprises a blast furnace, or a smelting unit and at least one reduction unit, wherein feedstocks, using carbon carriers and optionally additives, are reduced by means of a reducing gas and melted to form pig iron or steel precursors. The reduction gas reacted in the smelting reduction process is discharged and purified as a top gas, optionally mixed with purified and cooled excess gas from the smelting unit, removed as export gas. Furthermore, a gas turbine with a generator for the thermal conversion of at least a portion of the export gas and a waste heat steam generation are provided, in which by means of the hot exhaust gases from the gas turbine steam can be generated. The device according to the invention has a device for the separation of CO 2 , to which at least part of the remaining export gas can be supplied, to form a CO 2 -purified gas and a tail gas, and a storage device for receiving and compensating calorific value fluctuations in the tail gas, wherein the storage means is connected to the waste heat generation, which comprises a heater for burning the tail gas to form steam. By means of the device according to the invention, the export gas, which has a high pressure and a high calorific value, can be processed separately from the tail gas, which has a low pressure and a lower calorific value. Although the amount of high-quality export gas is lower, this is characterized by the higher pressure and the higher calorific value, so that its use in the gas turbine can be made more efficient. The separate combustion of the tail gas in the heater of waste heat steam generation, the energy of the combustible components can be used in the tail gas. According to a possible variant of the device according to the invention, a steam turbine is provided with a generator for relaxing the steam produced in the waste heat steam generation. By using the waste heat from the hot exhaust gas of the gas turbine and the waste heat from the combustion of the tail gas, the energy efficiency of the process can be increased, the steam turbine can be used by coupling with a generator to generate electricity.
Zur Reinigung des Topgases kann eine Trockenabscheidungseinrichtung, insbesondere eine Schwerkraftabscheidung, und/oder eine Nassabscheidungseinrichtung vorgesehen werden. Damit kann die nötige Reinheit des Exportgases eingestellt werden, wobei die Trockenabscheidung den Vorteil einer nur geringen Abkühlung des Topgases hatFor cleaning the top gas, a dry separation device, in particular a gravity separation, and / or a wet separation device can be provided. Thus, the necessary purity of the export gas can be adjusted, the dry separation has the advantage of only a slight cooling of the top gas
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine Puffereinrichtung zur Speicherung des Exportgases vor dessen Zufuhr zur Gasturbine vorgesehen, sodass die der Gasturbine zugeführte Exportgasmenge bzw. der Exportgasheizwert gleichmäßig gehalten werden können.According to a further embodiment of the device according to the invention, a buffer device is provided for storing the export gas prior to its supply to the gas turbine, so that the gas turbine supplied export gas quantity or the export gas heating value can be kept uniform.
Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist die Puffereinrichtung eine Messeinrichtung zur Messung des Heizwertes des Exportgases auf, wobei auf Basis der Messung zur Anpassung des Heizwertes Hüttengas und/oder Erdgas und/oder Stickstoff und/oder Wasserdampf zugeführt werden können. Durch die online Messung kann eine Regelung des Heizwertes bzw. der Exportgasmenge realisiert werden, wobei mittels Stellgliedern, wie z.B. Regelventilen die Menge an Exportgas bzw. an zugemischtem Hüttengas und/oder Stickstoff eingestellt werden können.According to a particularly advantageous embodiment of the device according to the invention, the buffer device has a measuring device for measuring the calorific value of the export gas, based on the measurement for adjusting the calorific value of metallurgical gas and / or natural gas and / or nitrogen and / or water vapor can be supplied. By the online measurement, a regulation of the calorific value or the amount of export gas can be realized, wherein by means of actuators, such. Control valves, the amount of export gas or can be adjusted to mixed metallurgical gas and / or nitrogen.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist ein Filter, insbesondere ein Elektrofilter, zur Reinigung des Exportgases vor dessen Zufuhr zur Gasturbine vorgesehen. Diese Feinfilterung, gegebenenfalls nach einer vorgeschalteten Staubfilterung des Topgases, stellt sicher, dass eine abrasive bzw. mechanische Belastung der Gasturbine vermieden wird und auch feinste Stäube abgeschieden werden.According to a further advantageous embodiment of the device according to the invention, a filter, in particular an electrostatic filter, is provided for cleaning the export gas before it is fed to the gas turbine. This fine filtering, optionally after an upstream dust filtration of the top gas, ensures that an abrasive or Mechanical stress on the gas turbine is avoided and even the finest dusts are deposited.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, dass ein Kompressor zur Druckerhöhung und/oder ein Kühler zum Kühlen des verbleibenden Teils des Exportgases vor dessen Zufuhr in die Einrichtung zur Abscheidung von CO2 vorgesehen sind. Dies ist nötig, um über eine entsprechende Anpassung der Temperatur und des Drucks einen optimalen Betrieb der Einrichtung zur Abscheidung von CO2 und der nachfolgenden Nutzung als Reduktionsgas zu ermöglichen.An advantageous embodiment of the device according to the invention provides that a compressor for increasing the pressure and / or a cooler for cooling the remaining part of the export gas are provided before it is fed into the device for the separation of CO 2 . This is necessary in order to allow optimal adjustment of the CO 2 capture device and its subsequent use as a reducing gas via appropriate adjustment of the temperature and pressure.
Gemäß einer möglichen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist ein Brenngaskompressor, zur Komprimierung des Exportgases vor dessen Zufuhr zur Gasturbine vorgesehen. Damit kann die Beschickung der Gasturbine mit dem auf die Gasturbine abgestimmten Druckniveau erfolgen.According to a possible embodiment of the device according to the invention, a fuel gas compressor is provided for compressing the export gas before it is fed to the gas turbine. Thus, the feed of the gas turbine can be done with the tuned to the gas turbine pressure level.
Gemäß einer speziellen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine Entspannungsturbine zur Nutzung der Druckenergie des Exportgases vorgesehen, wobei das entspannte Exportgas über eine Leitung der Speichereinrichtung zugeführt werden kann. Somit kann zunächst die Druckenergie genutzt werden, bevor das Exportgas in der Speichereinrichtung mit dem Tailgas gemischt wird. Die Entspannungsturbine kann mit einem Generator zur Stromerzeugung gekoppelt sein.According to a special embodiment of the device according to the invention, an expansion turbine for utilizing the pressure energy of the export gas is provided, wherein the expanded export gas can be supplied via a line of the storage device. Thus, first, the pressure energy can be used before the export gas is mixed in the storage device with the tail gas. The expansion turbine may be coupled to a generator for generating electricity.
Eine spezielle Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, dass eine mit Tailgas beheizbare Vorwärmeinrichtung zur Erwärmung des von CO2 gereinigten Exportgases vorgesehen ist, sodass das erwärmte, gereinigte Exportgas dem Hochofen zugeführt werden kann. Durch die Verbrennung des Tailgases in der Heizeinrichtung ist es möglich kostengünstig das gereinigte Exportgas vor dessen Rückführung in den Hochofen zu erwärmen. Fig. 1 : Prozessschema zu einem Schmelzreduktionsverfahren mit einem mit Sauerstoff betriebenen HochofenA special embodiment of the device according to the invention provides that a pre-heating device which can be heated with tail gas is provided for heating the export gas purified of CO 2 , so that the heated, purified export gas can be supplied to the blast furnace. By burning the tail gas in the heater, it is possible to inexpensively heat the purified export gas before it is returned to the blast furnace. 1 shows a process schematic of a smelting reduction process with an oxygen-operated blast furnace
Fig. 2: Prozessschema zu einem Schmelzreduktionsverfahren mit einem mit einer Schmelzreduktionsanlage nach COREX® (stückiges Erz) oder FINEX® (Feinerz)Fig. 2: Scheme process to a smelting reduction process with a with a smelting reduction facility according to COREX ® (lumpy ore) or FINEX ® (fines)
Figur 1 zeigt einen Hochofen 1 , der mit Sauerstoff über die Ringleitung 2 versorgt wird. Das Topgas wird über eine Topgasableitung 3 einer Trockenabscheidungseinrichtung 4 und gegebenenfalls auch einer Nassabscheidungseinrichtung 5 zugeführt, wobei aus dem mit Staub beladenen Topgas das Exportgas entsteht, das über die Leitung 6 abgeführt wird. Mittels einer Zuleitung 7 zur Einrichtung zur Abscheidung von CO2 8 wird ein Teil des Exportgases mittels eines Kompressors 9 und eines Kühlers 10 der Einrichtung zur Abscheidung von CO2 8 zugeführt, wobei dann ein von CO2 gereinigtes Exportgas, das auch als Recyclegas bezeichnet wird, und ein Tailgas gebildet werden, die über die Recyclegasleitung 1 1 bzw. die Tailgasleitung 12 und 13 abgeführt werden. Die Tailgasleitung 13 mündet in einer Speichereinrichtung 14 zur Aufnahme des Tailgases, wobei es zu einem Heizwertausgleich im gespeicherten Tailgas kommt. Mittels Tailgaszuleitungen 15a, 15b kann das vorab gespeicherte Tailgas nun einem Abwärmedampferzeuger 16 zugeführt werden. Hier wird durch Verbrennung des Tailgases Dampf erzeugt, der eine Dampfturbine 17 und einen Generator 18 antreibt, wobei Strom erzeugt wird.FIG. 1 shows a blast furnace 1 which is supplied with oxygen via the ring line 2. The top gas is supplied via a Topgasableitung 3 a dry separation device 4 and optionally also a Naßabscheidungseinrichtung 5, wherein from the laden with dust top gas, the export gas is formed, which is discharged via the line 6. By means of a supply line 7 to the device for the separation of CO 2 8, a part of the export gas is supplied by means of a compressor 9 and a cooler 10 of the device for the separation of CO 2 8, in which case a CO 2 purified export gas, which is also referred to as Recyclegas , And a tail gas are formed, which are discharged via the Recyclegasleitung 1 1 and the Tailgasleitung 12 and 13. The tail gas line 13 opens into a storage device 14 for receiving the tail gas, resulting in a calorific value compensation in the stored tail gas. By means of Tailgaszuleitungen 15a, 15b, the pre-stored tail gas can now be supplied to a waste heat steam generator 16. Here, steam is generated by combustion of the tail gas, which drives a steam turbine 17 and a generator 18, wherein power is generated.
In einer besonderen Betriebsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens kann das Tailgas auch zur Erwärmung des recycelten Exportgases genutzt werden, wobei das Tailgas einer Vorwärmeinrichtung 19 zugeführt wird, in der das Tailgas verbrannt und Recyclegas erwärmt wird, wobei das erwärmte Recyclegas dann über eine Zuleitung 20 in den Hochofen 1 eingebracht wird. Die Vorwärmeinrichtung kann dabei auch umgangen und das Recyclegas und über eine Zuleitung 20a direkt in den Hochofen eingeleitet werden. Neben der Verwendung des Exportgases zur Herstellung von Recyclegas dient das Exportgas vor allem als Energieträger, wobei die chemische Energie und die Druckenergie genutzt werden kann. Das Exportgas wird einer Puffereinrichtung 21 und einem Filter 22 zugeführt. Hier erfolgen einerseits die Regelung einer möglichst gleichmäßigen Exportgasmenge und die Regelung eines möglichst gleichmäßigen Heizwertes, wobei letztere durch Zugabe von Hüttengas oder Stickstoff eingestellt wird. Dazu wird in der Puffereinrichtung der Heizwert des Exportgases online gemessen und der Heizwert durch Zusatz von Hüttengas oder Erdgas angehoben oder durch Zusatz von Stickstoff bzw. Wasserdampf gesenkt.In a particular mode of operation of the method according to the invention the tail gas can also be used to heat the recycled export gas, the tail gas is fed to a preheater 19, in which the tail gas is burned and recycle gas is heated, the heated recycle gas then via a supply line 20 in the blast furnace 1 is introduced. The preheating device can also be bypassed and the recycle gas and introduced via a supply line 20a directly into the blast furnace. In addition to the use of the export gas for the production of recycled gas, the export gas is primarily used as an energy source, whereby the chemical energy and the pressure energy can be used. The export gas is supplied to a buffer device 21 and a filter 22. Here, on the one hand, the control of the most uniform export gas quantity possible and the regulation of a uniform as possible calorific value, the latter being adjusted by the addition of metallurgical gas or nitrogen. For this purpose, the calorific value of the export gas is measured online in the buffer device and the calorific value is raised by adding metallurgical gas or natural gas or lowered by the addition of nitrogen or water vapor.
Das so behandelte Exportgas wird über einen Brenngaskompressor 23 der Brennkammer einer Gasturbine 24 zugesetzt, die wiederum einen Generator 25 antreibt. Das dabei entstehende heiße Abgas wird über Abgasleitungen 26 der Abwärmedampferzeugung 16 zur Erzeugung von Dampf zugeführt, wobei der Dampf wiederum in der Dampfturbine 17 verarbeitet wird.The thus treated export gas is added via a fuel gas compressor 23 of the combustion chamber of a gas turbine 24, which in turn drives a generator 25. The resulting hot exhaust gas is supplied via exhaust pipes 26 of the waste heat steam generation 16 for generating steam, wherein the steam is in turn processed in the steam turbine 17.
Alternativ kann ein Teil des Exportgases oder auch der überwiegende Teil des Exportgases einer Entspannungsturbine 27 zugeführt werden, wobei diese Turbine mit einem nicht dargestellten Generator gekoppelt ist. Das entspannte Exportgas kann dann der Speichereinrichtung 14 zugeführt werden, in der dann das entspannte Exportgas mit dem Tailgas gemischt wird.Alternatively, part of the export gas or even the major part of the export gas can be fed to an expansion turbine 27, this turbine being coupled to a generator (not shown). The expanded export gas can then be supplied to the storage device 14, in which then the expanded export gas is mixed with the tail gas.
Fig. 2 eine zur Fig. 1 analoge Anlage bzw. ein Prozessschema, sodass gleiche Bauteile mit gleichen Positionsnummern bezeichnet wurden. An Stelle des Hochofen wird das Schmelzreduktionsverfahren in einem Schmelzaggregat 28 und zumindest einem Reduktionsaggregat R durchgeführt. Im konkreten Beispiel sind 4 in Serie geschaltete Reduktionsaggregate R1 , R2, R3, und R4 angeordnet, die eine im Schmelzaggregat gebildetes Reduktionsgas zur Reduktion der Einsatzstoffe, insbesondere von Eisenerz, agglomerierten Eisenerzträgern (Pellets, Sinter) oder Erzkonzentraten nutzt. Vorteilhaft ist das Schmelzaggregat 28 als Einschmelzvergaser ausgebildet. Die Reduktionsaggregate werden im Gegenstrom zu den Einsatzstoffen geführt und nach der Verwendung in den Reduktionsaggregaten am letzten Reduktionsaggregat R4 als Topgas abgezogen und in einer Nassabscheidungseinrichtung 5 gereinigt. Das nunmehr gereinigte Topgas kann analog zur Beschreibung der Figur 1 als Exportgas der Gasturbine 23 oder der Einrichtung zur Abscheidung von CO2 8 zugeführt werden. Das Tailgas wird wiederum über die Tailgasleitung 12 der Speichereinrichtung 14 zugeführt. Das gereinigte Exportgas, das auch als Recyclegas bezeichnet wird, kann über die Recyclegasleitung 11 der Generatorgas-Entstaubungseinrichtung 29 zugeführt werden. In der Generatorgas- Entstaubungseinrichtung 29 wird das im Schmelzaggregat 28 unter Einsatz von Kohlenstoffträgern erzeugte Generatorgas entstaubt und als Prozessgas bzw. als Reduktionsgas dem Reduktionsaggregat R1 zugeführt. Das in den Reduktionsaggregaten zumindest teilweise reduzierte Material wird als Low Reduced lron (LRI) bezeichnet und nach einer Agglomeration in das Schmelzaggregat 28 eingesetzt, wo es dann zu Roheisen oder zu Stahlvorprodukten erschmolzen wird. Fig. 2 is an analog to Fig. 1 plant or a process scheme, so that the same components have been designated with the same item numbers. Instead of the blast furnace, the smelting reduction process is carried out in a smelting unit 28 and at least one reduction unit R. In the concrete example, four reduction units R1, R2, R3, and R4 connected in series are used, which use a reducing gas formed in the smelting unit to reduce the starting materials, in particular iron ore, agglomerated iron ore carriers (pellets, sinters) or ore concentrates. Is advantageous the smelting unit 28 is designed as a melter gasifier. The reduction units are guided in countercurrent to the starting materials and withdrawn after use in the reduction units on the last reduction unit R4 as the top gas and purified in a wet separation device 5. The now purified top gas can analogously to the description of Figure 1 as export gas of the gas turbine 23 or the device for the separation of CO 2 8 are supplied. The tail gas is in turn supplied to the storage device 14 via the tail gas line 12. The purified export gas, which is also referred to as recycle gas, can be fed via the recycle gas line 11 to the generator gas dedusting device 29. In the generator gas dedusting device 29, the generator gas generated in the melting unit 28 using carbon carriers is dedusted and fed to the reduction unit R1 as process gas or as reducing gas. The at least partially reduced material in the reduction units is referred to as low-reduced iron (LRI) and used after agglomeration in the melting unit 28, where it is then melted into pig iron or steel precursors.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Hochofen1 blast furnace
2 Ringgasleitung2 ring gas line
3 Topgasableitung3 top gas discharge
4 Trockenabscheidungseinrichtung4 dry separation device
5 Nassabscheidungseinrichtung5 wet separation device
6 Leitung6 line
7 Zuleitung7 supply line
8 Einrichtung zur Abscheidung von CO2 8 device for the separation of CO 2
9 Kompressor9 compressor
10 Kühler10 coolers
11 Recyclegasleitung11 recycle gas line
12 Tailgasleitung12 tail gas line
13 Tailgasleitung13 tail gas line
14 Speichereinrichtung14 storage device
15a, 15b Tailgaszuleitungen15a, 15b Tailgaszuleitungen
16 Abwärmedampferzeuger16 waste heat steam generator
17 Dampfturbine17 steam turbine
18 Generator18 generator
19 Vorwärmeinrichtung19 preheating device
20, 20a Zuleitung20, 20a supply line
21 Puffereinrichtung21 buffer device
22 Filter22 filters
23 Brenngaskompressor23 fuel gas compressor
24 Gasturbine24 gas turbine
25 Generator25 generator
26 Abgasleitungen26 exhaust pipes
27 Entspannungsturbine27 relaxation turbine
28 Schmelzaggregat28 smelting unit
29 Generatorgas-Entstaubungseinrichtung 29 Generator gas dedusting device

Claims

ANSPRÜCHE
1. Verfahren zum Betrieb eines Schmelzreduktionsverfahren, insbesondere mit einem Hochofen oder mit einem Schmelzaggregat und zumindest einem Reduktionsaggregat, wobei Einsatzstoffe, unter Verwendung von Kohlenstoffträgern und gegebenenfalls Zuschlagstoffen, mittels eines Reduktionsgases reduziert und zu Roheisen oder Stahlvorprodukten erschmolzen werden und das umgesetzte Reduktionsgas als Topgas abgeleitet und gereinigt, gegebenenfalls gemischt mit gereinigtem und gekühltem Überschussgas aus dem Schmelzaggregat, als Exportgas abgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil des Exportgases in einer Gasturbine thermisch verwertet und das Abgas der Gasturbine in einer Abwärmedampferzeugung zur Erzeugung von Dampf genutzt wird, wobei zumindest ein weiterer Teil des Exportgases einer Einrichtung zur Abscheidung von CO2 zugeführt wird, und das Tailgas dieser Einrichtung in einer Abwärmedampferzeugung zur zusätzlichen Erzeugung von Dampf verbrannt wird.1. A method for operating a smelting reduction process, in particular with a blast furnace or with a melting unit and at least one reduction unit, wherein feedstocks, using carbon carriers and optionally additives, reduced by means of a reducing gas and melted into pig iron or steel precursors and the converted reducing gas derived as top gas and cleaned, optionally mixed with purified and cooled excess gas from the melting unit, is discharged as export gas, characterized in that at least a portion of the export gas in a gas turbine thermally utilized and the exhaust gas of the gas turbine is used in a waste heat steam generation for the production of steam, wherein at least a further part of the export gas is supplied to a device for the separation of CO 2 , and the tail gas of this device is burned in a waste heat steam generation for the additional generation of steam.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Topgas aus dem Hochofen oder aus dem Reduktionsaggregat abgezogen wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the top gas is withdrawn from the blast furnace or from the reduction unit.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein3. The method according to any one of claims 1 or 2, characterized in that a
Teil des Exportgases zunächst komprimiert, gekühlt und dann der Einrichtung zur Abscheidung von CO2 zugeführt wird.Part of the export gas is first compressed, cooled and then the means for the separation of CO 2 is supplied.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the
Exportgas vor der Verbrennung in der Gasturbine in einem Brenngaskompressor komprimiert wird.Export gas is compressed prior to combustion in the gas turbine in a fuel gas compressor.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil des Exportgases einer Entspannungsturbine zugeführt wird, wobei es unter Druckabbau entspannt und in weiterer Folge dem Tailgas zugemischt wird. 5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that a part of the export gas is fed to a expansion turbine, wherein it is expanded under pressure and subsequently admixed with the tail gas.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the
Tailgas, gegebenenfalls nach Mischung mit Exportgas, vor seiner Verbrennung in der Abwärmedampferzeugung in einer Speichereinrichtung zum Ausgleich von Heizwertschwankungen zwischengespeichert wird.Tailgas, optionally after mixing with export gas, is cached before its combustion in the waste heat steam generation in a storage device to compensate for calorific value fluctuations.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the
Exportgas vor dessen Verbrennung in der Gasturbine entstaubt wird.Export gas is dedusted before its combustion in the gas turbine.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zum8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the
Ausgleich von Heizwertschwankungen bzw. zur Anpassung des Heizwertes im Exportgas vor dessen Verbrennung in der Gasturbine Hüttengase und/oder Erdgas und/oder Stickstoff und/oder Wasserdampf oder Mischungen davon zugesetzt wird.Balancing Heizwertschwankungen or to adjust the heating value in the export gas prior to its combustion in the gas turbine metallurgical gases and / or natural gas and / or nitrogen and / or water vapor or mixtures thereof is added.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the
Exportgas vor dessen Verbrennung in der Gasturbine in einer Puffereinrichtung gepuffert wird, um eine Vergleichmäßigung der Exportgasmenge bzw. -Heizwert sicherzustellen.Export gas is buffered before its combustion in the gas turbine in a buffer device to ensure a homogenization of the export gas quantity or -Heizwert.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der in der Abwärmedampferzeugung erzeugte Dampf einer Dampfturbine zugeführt wird.10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the steam generated in the waste heat steam generation is fed to a steam turbine.
1 1. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Abscheidung von CO2 auf Basis eines Druck-Wechsel- oder eines Vakuum-Druck-Wechselverfahrens, insbesondere nach dem Adsorptionsprinzip, arbeitet.1 1. A method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the means for the deposition of CO 2 based on a pressure-alternating or a vacuum-pressure-exchange method, in particular according to the adsorption principle works.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass nur Exportgas mit einem mittleren Heizwert >4000 kJ/Nm3, insbesondere >5000 kJ/Nm3, der Gasturbine zugeführt wird.12. The method according to any one of claims 1 to 11, characterized in that only export gas with an average calorific value> 4000 kJ / Nm 3 , in particular> 5000 kJ / Nm 3 , the gas turbine is supplied.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizwert des Exportgases online bestimmt wird. 13. The method according to any one of claims 1 to 12, characterized in that the calorific value of the export gas is determined online.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil des Exportgases, der der Gasturbine zugeführt wird 30 bis 90% des Topgases ausmacht.14. The method according to any one of claims 1 to 13, characterized in that the proportion of the export gas, which is supplied to the gas turbine is 30 to 90% of the top gas.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochofen mit einem sauerstoffhaltigen Gas, insbesondere mit einem Sauerstoffanteil >70%, besonders bevorzugt >80%, betrieben wird.15. The method according to any one of claims 1 to 14, characterized in that the blast furnace with an oxygen-containing gas, in particular with an oxygen content of> 70%, particularly preferably> 80%, is operated.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil des in der Einrichtung zur Abscheidung von CO2 gereinigten Exportgases, gegebenenfalls nach einer Erwärmung, in den Hochofen oder das Reduktionsaggregat eingebracht wird.16. The method according to any one of claims 1 to 15, characterized in that at least a portion of the cleaned in the device for the separation of CO 2 export gas, optionally after heating, is introduced into the blast furnace or the reduction unit.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil des Tailgases oder Gasmischungen mit Tailgas unter Zusatz von Luft und/oder Sauerstoff in einer Heizeinrichtung verbrannt wird, wobei die Abwärme zur Erwärmung des gereinigten Exportgases vor dessen Eintrag in den Hochofen genutzt wird.17. The method according to any one of claims 1 to 16, characterized in that at least part of the tail gas or gas mixtures is burned with tail gas with the addition of air and / or oxygen in a heater, wherein the waste heat for heating the purified export gas prior to its entry in the blast furnace is used.
18. Vorrichtung zum Betrieb eines Schmelzreduktionsverfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 18 mit einem Hochofen (1 ), oder mit einem Schmelzaggregat (28) und zumindest einem Reduktionsaggregat (R1 ), wobei Einsatzstoffe, unter Verwendung von Kohlenstoffträgern und gegebenenfalls Zuschlagstoffen, mittels eines Reduktionsgases reduziert und zu Roheisen (RE) oder Stahlvorprodukten erschmolzen werden können und das umgesetzte Reduktionsgas als Topgas abgeleitet und gereinigt, gegebenenfalls gemischt mit gereinigtem und gekühltem Überschussgas aus dem Schmelzaggregat (28), als Exportgas abgeführt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gasturbine (24) mit einem Generator zur thermischen Umsetzung zumindest eines Teils des Exportgases vorgesehen ist und eine Abwärmedampferzeugung (16), in der mittels der heißen Abgase aus der Gasturbine (24) Dampf erzeugt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung zur Abscheidung von CO2 (8) vorgesehen ist, der zumindest ein Teil des verbleibenden Exportgases zugeführt werden kann, unter Bildung eines von CO2 gereinigten Gases und eines Tailgases, und eine Speichereinrichtung (14) zur Aufnahme und zum Ausgleich von Heizwertschwankungen im Tailgas vorgesehen ist, wobei die Speichereinrichtung (14) mit der Abwärmedampferzeugung (16) verbunden ist, welche eine Heizeinrichtung zum Verbrennen des Tailgases zur Bildung von Dampf aufweist.18. An apparatus for operating a smelting reduction process according to any one of claims 1 to 18 with a blast furnace (1), or with a melting unit (28) and at least one reduction unit (R1), wherein feedstocks, using carbon carriers and optionally additives, by means of a reducing gas can be reduced and melted into pig iron (RE) or steel precursors and the reacted reducing gas derived as a top gas and purified, optionally mixed with purified and cooled excess gas from the smelting unit (28), can be removed as export gas, characterized in that a gas turbine (24 ) is provided with a generator for the thermal conversion of at least a portion of the export gas and a waste heat steam generation (16), in the means of the hot exhaust gases from the gas turbine (24) steam can be generated, characterized in that a means for the separation of CO 2 (8) is provided, to which at least a portion of the remaining export gas can be supplied, to form a CO 2 purified gas and a tail gas, and a Storage device (14) is provided for receiving and for compensating Heizwertschwankungen in tail gas, wherein the storage device (14) with the waste heat generation (16) is connected, which has a heater for burning the tail gas to form steam.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dampfturbine (17) mit einem Generator (18) zur Entspannung des in der Abwärmedampferzeugung (16) angefallenen Dampfes vorgesehen ist.19. The apparatus according to claim 18, characterized in that a steam turbine (17) with a generator (18) for the relaxation of the waste heat in the steam generation (16) incurred steam is provided.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass eine Puffereinrichtung (22) zur Speicherung des Exportgases vor dessen Zufuhr zur Gasturbine (24) vorgesehen ist, sodass die der Gasturbine (24) zugeführte Exportgasmenge bzw. der Exportgasheizwert gleichmäßig gehalten werden können.20. Device according to one of claims 18 or 19, characterized in that a buffer device (22) for storing the export gas prior to its supply to the gas turbine (24) is provided, so that the gas turbine (24) supplied export gas quantity or the export gas heating value held evenly can be.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Puffereinrichtung (22) eine Messeinrichtung zur Messung des Heizwertes des Exportgases aufweist, wobei auf Basis der Messung zur Anpassung des Heizwertes Hüttengas und/oder Erdgas und/oder Stickstoff und/oder Wasserdampf zugeführt werden können.21. The device according to claim 20, characterized in that the buffer device (22) has a measuring device for measuring the calorific value of the export gas, being supplied on the basis of the measurement for adjusting the calorific value of metallurgical gas and / or natural gas and / or nitrogen and / or water vapor can.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Filter (21 ), insbesondere Elektrofilter, zur Reinigung des Exportgases vor dessen Verdichtung (23) und Zufuhr zur Gasturbine (24) vorgesehen ist.22. Device according to one of claims 18 to 21, characterized in that a filter (21), in particular electrostatic precipitator, for cleaning the export gas prior to its compression (23) and supply to the gas turbine (24) is provided.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kompressor (9) zur Druckerhöhung und/oder ein Kühler (10) zum Kühlen des verbleibenden Teils des Exportgases vor dessen Zufuhr in die Einrichtung zur Abscheidung von CO2 (8) vorgesehen sind.23. Device according to one of claims 18 to 22, characterized in that a compressor (9) for increasing the pressure and / or a cooler (10) for cooling the remaining part of the export gas before it is supplied to the device for the deposition of CO 2 (8) are provided.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass ein Brenngaskompressor (23), zur Komprimierung des Exportgases vor dessen Zufuhr zur Gasturbine (24) vorgesehen ist.24. Device according to one of claims 18 to 23, characterized in that a fuel gas compressor (23), is provided for compressing the export gas prior to its supply to the gas turbine (24).
25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass eine Entspannungsturbine (27) zur Nutzung der Druckenergie des Exportgas vorgesehen ist, wobei das entspannte Exportgas über eine Leitung der Speichereinrichtung (14) zugeführt werden kann.25. Device according to one of claims 18 to 24, characterized in that an expansion turbine (27) is provided for utilizing the pressure energy of the export gas, wherein the expanded export gas via a line of the storage device (14) can be supplied.
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit Tailgas beheizbare Vorwärmeinrichtung (19) zur Erwärmung des von CO2 gereinigten Exportgases vorgesehen ist, sodass das erwärmte, gereinigte Exportgas dem Hochofen (1 ) zugeführt werden kann. 26. Device according to one of claims 18 to 25, characterized in that a preheating device (19) which can be heated with tail gas is provided for heating the export gas purified of CO 2 , so that the heated, purified export gas can be supplied to the blast furnace (1).
PCT/EP2009/062607 2008-10-23 2009-09-29 Method and device for operating a smelting reduction process WO2010046211A1 (en)

Priority Applications (10)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP09736395A EP2350323B1 (en) 2008-10-23 2009-09-29 Method and device for operating a smelting reduction process
JP2011532564A JP2012506487A (en) 2008-10-23 2009-09-29 Method and apparatus for performing a smelting reduction method
CN200980142093.9A CN102203298B (en) 2008-10-23 2009-09-29 For running the method and apparatus of smelting reduction process
US13/125,691 US8834599B2 (en) 2008-10-23 2009-09-29 Method and device for operating a smelting reduction process
UAA201105110A UA104435C2 (en) 2008-10-23 2009-09-29 method and device for operating a smelting reduction process
BRPI0919615A BRPI0919615A2 (en) 2008-10-23 2009-09-29 method and device for operating a foundry reduction process
RU2011120330/02A RU2515974C2 (en) 2008-10-23 2009-09-29 Method and device for control of process of reduction smelting
AU2009306565A AU2009306565B2 (en) 2008-10-23 2009-09-29 Method and device for operating a smelting reduction process
CA2741607A CA2741607A1 (en) 2008-10-23 2009-09-29 Method and device for operating a smelting reduction process
US14/465,375 US9574247B2 (en) 2008-10-23 2014-08-21 Method and device for operating a smelting reduction process

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT0165808A AT507525B1 (en) 2008-10-23 2008-10-23 METHOD AND DEVICE FOR OPERATING A MELT REDUCTION PROCESS
ATA1658/2008 2008-10-23

Related Child Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US13/125,691 A-371-Of-International US8834599B2 (en) 2008-10-23 2009-09-29 Method and device for operating a smelting reduction process
US14/465,375 Division US9574247B2 (en) 2008-10-23 2014-08-21 Method and device for operating a smelting reduction process

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2010046211A1 true WO2010046211A1 (en) 2010-04-29

Family

ID=41396433

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2009/062607 WO2010046211A1 (en) 2008-10-23 2009-09-29 Method and device for operating a smelting reduction process

Country Status (14)

Country Link
US (2) US8834599B2 (en)
EP (1) EP2350323B1 (en)
JP (1) JP2012506487A (en)
KR (1) KR101610661B1 (en)
CN (1) CN102203298B (en)
AR (1) AR073960A1 (en)
AT (1) AT507525B1 (en)
AU (1) AU2009306565B2 (en)
BR (1) BRPI0919615A2 (en)
CA (1) CA2741607A1 (en)
RU (1) RU2515974C2 (en)
TW (1) TW201016857A (en)
UA (1) UA104435C2 (en)
WO (1) WO2010046211A1 (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT509224A4 (en) * 2010-05-20 2011-07-15 Siemens Vai Metals Tech Gmbh METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING THE TEMPERATURE OF PROCESS GASES FROM PLANTS FOR THE PRODUCTION OF REPRODUCTION FOR THE USE OF A RELAXATION TURBINE
WO2012095329A3 (en) * 2011-01-13 2012-09-07 Siemens Aktiengesellschaft Method for treating a carbon dioxide-containing waste gas from an electrofusion process
WO2012123320A1 (en) * 2011-03-17 2012-09-20 Siemens Vai Metals Technologies Gmbh Metallurgical plant with efficient waste-heat utilization
WO2012175313A1 (en) * 2011-06-21 2012-12-27 Siemens Vai Metals Technologies Gmbh Device for the closed-loop control of process gases in a plant for producing directly reduced metal ores
US8834599B2 (en) 2008-10-23 2014-09-16 Siemens Vai Metals Technologies Gmbh Method and device for operating a smelting reduction process
CN104515402A (en) * 2013-09-28 2015-04-15 沈阳铝镁设计研究院有限公司 Method and device for waste-heat utilization of sintering system
EP2876170A1 (en) * 2013-11-20 2015-05-27 Siemens VAI Metals Technologies GmbH Method and device for supplying a reduction gas under constant conditions
CN110684878A (en) * 2019-09-24 2020-01-14 北京博鹏北科科技有限公司 System and novel process for recycling waste heat generated by purifying high-temperature coal gas in HIsmelt smelting reduction furnace by dry method instead of wet method

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT510273B1 (en) * 2011-03-17 2012-03-15 Siemens Vai Metals Tech Gmbh METHOD FOR HEATING CONTROL FOR EXHAUST GASES FROM REPRODUCTION OR SYNTHESEGAS PLANTS
DE102011077819A1 (en) * 2011-06-20 2012-12-20 Siemens Aktiengesellschaft Carbon dioxide reduction in steelworks
AT511888B1 (en) 2011-09-13 2013-06-15 Siemens Vai Metals Tech Gmbh DEVICE FOR ENERGY OPTIMIZATION IN A PLANT FOR MANUFACTURING DIRECTLY REDUCED METAL ORCHES
US20140306386A1 (en) * 2011-12-05 2014-10-16 Active Land International Corporation Sustainable process for the co-generation of pig iron and electric energy using wood as fuel
EP2626124A1 (en) * 2012-02-13 2013-08-14 Siemens VAI Metals Technologies GmbH Method and device for reducing the raw materials containing iron oxide
CN102607287B (en) * 2012-04-10 2013-11-13 上海瑞恩能源投资有限公司 Ferro-nickel smelting process waste heat generating system
EP2660547A1 (en) * 2012-05-03 2013-11-06 Siemens Aktiengesellschaft Metallurgical assembly
GB2509121B (en) * 2012-12-21 2015-03-18 Siemens Plc Apparatus for supplying blast to a blast furnace
EP2746408A1 (en) * 2012-12-21 2014-06-25 Siemens VAI Metals Technologies GmbH Overheating of an export gas used in a reduction process to balance flow variability and apparatus therefor
CN105492376A (en) * 2013-07-22 2016-04-13 沙特基础工业公司 Use of top gas in direct reduction processes
CN112921142B (en) * 2021-01-25 2022-04-12 王文超 Hydrogen energy ironmaking type comprehensive recovery device
CN113293246B (en) * 2021-02-22 2023-03-24 山西太钢不锈钢股份有限公司 Method for judging disappearance of reflow zone in blowing-out process

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2044644A1 (en) * 1970-09-30 1972-05-18 Ts Proizv T Predp Gas turbine system for driving the wind blower of blast furnaces
EP0269609A1 (en) 1986-11-25 1988-06-01 Deutsche Voest-Alpine Industrieanlagenbau Gmbh A process and an arrangement for gaining electric energy in addition to producing molten pig iron
EP0388395A1 (en) 1989-02-16 1990-09-19 VOEST-ALPINE INDUSTRIEANLAGENBAU GESELLSCHAFT m.b.H. Process for producing combustible gases in a melting gasifier
EP0488429A2 (en) 1990-11-26 1992-06-03 Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha Apparatus for manufacturing iron by melting and reduction
JP2007170245A (en) * 2005-12-21 2007-07-05 Kawasaki Plant Systems Ltd Gas turbine facility, low calory gas feeding facility, and method of suppressing rise of calory of gas

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DD100017A5 (en) * 1971-11-01 1973-09-05
SU645965A1 (en) * 1976-04-27 1979-02-05 Харьковский авиационный институт Blast-furnace gas purification line
SU722948A1 (en) * 1978-09-11 1980-03-25 Производственно-Техническое Предприятие Юв Энергочермет Blast gas purification
JPS55153821A (en) * 1979-05-18 1980-12-01 Hitachi Zosen Corp Power recovering system of top pressure of blast furnace using dry type dust remover
SU943290A1 (en) * 1980-12-22 1982-07-15 Харьковский Ордена Ленина Авиационный Институт Им.Н.Е.Жуковского Device for cleaning blast furnace gas
LU85236A1 (en) * 1984-03-02 1985-10-14 Wurth Paul Sa POLLUTED GAS TREATMENT AND PURIFICATION PLANT
JPS6347310A (en) * 1986-08-18 1988-02-29 Nippon Kokan Kk <Nkk> Smelting, reducing and refining equipment
JPS6347309A (en) * 1986-08-18 1988-02-29 Nippon Kokan Kk <Nkk> Smelting, reducing and refining equipment
JPH0645811B2 (en) * 1986-10-17 1994-06-15 日立造船株式会社 Energy recovery equipment for blast furnace exhaust gas
JPS63140015A (en) * 1986-12-02 1988-06-11 Nkk Corp Smelting reduction refining equipment
AT389526B (en) * 1988-03-15 1989-12-27 Voest Alpine Ind Anlagen METHOD FOR OBTAINING LIQUID TUBE IRON IN A MELT-UP CARBURETTOR
JPH05263613A (en) 1992-03-18 1993-10-12 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Energy recovering device in molten reducing iron manufacturing
GB2281311B (en) 1993-03-29 1996-09-04 Boc Group Plc Metallurgical processes and apparatus
CN1131181A (en) 1995-11-23 1996-09-18 宝山钢铁(集团)公司 Gas calorific value stabilizing technique for convertor
US6039916A (en) * 1996-09-25 2000-03-21 Hylsa S.A. De C.V. Apparatus for producing direct reduced iron with a controlled amount of carbon
US6216441B1 (en) * 1997-09-17 2001-04-17 General Electric Co Removal of inert gases from process gases prior to compression in a gas turbine or combined cycle power plant
JP3939492B2 (en) * 2000-11-08 2007-07-04 株式会社神戸製鋼所 Coal gasification direct reduction iron making
US6478841B1 (en) * 2001-09-12 2002-11-12 Techint Technologies Inc. Integrated mini-mill for iron and steel making
JP2006087803A (en) * 2004-09-27 2006-04-06 Daikoku Denki Co Ltd Pachinko game machine
WO2006087803A1 (en) * 2005-02-18 2006-08-24 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Method for controlling calorific value of gas and apparatus for controlling calorific value of gas
AT504863B1 (en) * 2007-01-15 2012-07-15 Siemens Vai Metals Tech Gmbh METHOD AND APPARATUS FOR GENERATING ELECTRICAL ENERGY IN A GAS AND STEAM TURBINE (GUD) POWER PLANT
JP5242206B2 (en) * 2008-03-18 2013-07-24 新日鉄住金エンジニアリング株式会社 Method for separating and recovering carbon dioxide from blast furnace gas
AT507525B1 (en) 2008-10-23 2010-09-15 Siemens Vai Metals Tech Gmbh METHOD AND DEVICE FOR OPERATING A MELT REDUCTION PROCESS
AT507823B1 (en) * 2009-01-30 2011-01-15 Siemens Vai Metals Tech Gmbh METHOD AND APPARATUS FOR PRODUCING RAW IRONS OR LIQUID STEEL PREPARED PRODUCTS
JP5263613B2 (en) 2009-05-11 2013-08-14 株式会社ダイフク Goods transport equipment

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2044644A1 (en) * 1970-09-30 1972-05-18 Ts Proizv T Predp Gas turbine system for driving the wind blower of blast furnaces
EP0269609A1 (en) 1986-11-25 1988-06-01 Deutsche Voest-Alpine Industrieanlagenbau Gmbh A process and an arrangement for gaining electric energy in addition to producing molten pig iron
EP0388395A1 (en) 1989-02-16 1990-09-19 VOEST-ALPINE INDUSTRIEANLAGENBAU GESELLSCHAFT m.b.H. Process for producing combustible gases in a melting gasifier
EP0488429A2 (en) 1990-11-26 1992-06-03 Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha Apparatus for manufacturing iron by melting and reduction
JP2007170245A (en) * 2005-12-21 2007-07-05 Kawasaki Plant Systems Ltd Gas turbine facility, low calory gas feeding facility, and method of suppressing rise of calory of gas

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
B-E. SKÖLD: "ULCOS, the European initiative for CO2-lean steelmaking", NEWSLETTER FROM MEFOS, December 2006 (2006-12-01), LULEA, SWEDEN, pages 1 - 4, XP002560413 *

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9574247B2 (en) 2008-10-23 2017-02-21 Primetals Technologies Austria GmbH Method and device for operating a smelting reduction process
US8834599B2 (en) 2008-10-23 2014-09-16 Siemens Vai Metals Technologies Gmbh Method and device for operating a smelting reduction process
AT509224B1 (en) * 2010-05-20 2011-07-15 Siemens Vai Metals Tech Gmbh METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING THE TEMPERATURE OF PROCESS GASES FROM PLANTS FOR THE PRODUCTION OF REPRODUCTION FOR THE USE OF A RELAXATION TURBINE
WO2011144401A1 (en) * 2010-05-20 2011-11-24 Siemens Vai Metals Technologies Gmbh Method and device for regulating the temperature of process gases from plants for raw iron production for use in an expansion turbine
AT509224A4 (en) * 2010-05-20 2011-07-15 Siemens Vai Metals Tech Gmbh METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING THE TEMPERATURE OF PROCESS GASES FROM PLANTS FOR THE PRODUCTION OF REPRODUCTION FOR THE USE OF A RELAXATION TURBINE
KR101792486B1 (en) 2010-05-20 2017-11-02 프리메탈스 테크놀로지스 오스트리아 게엠베하 Method and device for regulating the temperature of process gases from plants for raw iron production for use in an expansion turbine
CN102985567A (en) * 2010-05-20 2013-03-20 西门子Vai金属科技有限责任公司 Method and device for regulating the temperature of process gases from plants for raw iron production for use in an expansion turbine
WO2012095329A3 (en) * 2011-01-13 2012-09-07 Siemens Aktiengesellschaft Method for treating a carbon dioxide-containing waste gas from an electrofusion process
US9005570B2 (en) 2011-01-13 2015-04-14 Siemens Aktiengesellschaft Method for treating a carbon dioxide-containing waste gas from an electrofusion process
WO2012123320A1 (en) * 2011-03-17 2012-09-20 Siemens Vai Metals Technologies Gmbh Metallurgical plant with efficient waste-heat utilization
AU2012228448B2 (en) * 2011-03-17 2016-08-25 Primetals Technologies Austria GmbH Metallurgical plant with efficient waste-heat utilization
US9400139B2 (en) 2011-06-21 2016-07-26 Primetals Technologies Austria GmbH Device for the closed-loop control of process gases in a plant for producing directly reduced metal ores
RU2596253C2 (en) * 2011-06-21 2016-09-10 Прайметалз Текнолоджиз Аустриа ГмбХ Device for control of process gases in apparatus for producing metal by direct reduction of ore
WO2012175313A1 (en) * 2011-06-21 2012-12-27 Siemens Vai Metals Technologies Gmbh Device for the closed-loop control of process gases in a plant for producing directly reduced metal ores
CN104515402B (en) * 2013-09-28 2016-04-27 沈阳铝镁设计研究院有限公司 A kind of residual-heat utilization method of sintering system and device
CN104515402A (en) * 2013-09-28 2015-04-15 沈阳铝镁设计研究院有限公司 Method and device for waste-heat utilization of sintering system
EP2876170A1 (en) * 2013-11-20 2015-05-27 Siemens VAI Metals Technologies GmbH Method and device for supplying a reduction gas under constant conditions
WO2015074922A1 (en) * 2013-11-20 2015-05-28 Siemens Vai Metals Technologies Gmbh Method and device for providing reducing gas under constant conditions
CN110684878A (en) * 2019-09-24 2020-01-14 北京博鹏北科科技有限公司 System and novel process for recycling waste heat generated by purifying high-temperature coal gas in HIsmelt smelting reduction furnace by dry method instead of wet method

Also Published As

Publication number Publication date
US20140361472A1 (en) 2014-12-11
KR101610661B1 (en) 2016-04-08
US8834599B2 (en) 2014-09-16
AR073960A1 (en) 2010-12-15
AT507525B1 (en) 2010-09-15
AU2009306565A1 (en) 2010-04-29
CA2741607A1 (en) 2010-04-29
EP2350323A1 (en) 2011-08-03
JP2012506487A (en) 2012-03-15
RU2011120330A (en) 2012-11-27
CN102203298A (en) 2011-09-28
TW201016857A (en) 2010-05-01
AT507525A1 (en) 2010-05-15
RU2515974C2 (en) 2014-05-20
EP2350323B1 (en) 2013-01-23
UA104435C2 (en) 2014-02-10
KR20110075033A (en) 2011-07-05
US9574247B2 (en) 2017-02-21
US20110283837A1 (en) 2011-11-24
CN102203298B (en) 2015-09-23
BRPI0919615A2 (en) 2015-12-08
AU2009306565B2 (en) 2014-02-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2350323B1 (en) Method and device for operating a smelting reduction process
AT511892B1 (en) METHOD FOR THE TREATMENT OF EXHAUST GASES FROM PLANTS FOR THE PRODUCTION OF RAW CHEMISTRY AND / OR SYNTHESEGAS
WO2010057767A1 (en) Method and device for producing a raw synthesis gas
AT511888B1 (en) DEVICE FOR ENERGY OPTIMIZATION IN A PLANT FOR MANUFACTURING DIRECTLY REDUCED METAL ORCHES
AT509224B1 (en) METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING THE TEMPERATURE OF PROCESS GASES FROM PLANTS FOR THE PRODUCTION OF REPRODUCTION FOR THE USE OF A RELAXATION TURBINE
EP2686455B1 (en) Process for regulating the joule value of offgases from plants for pig iron production or of synthesis gas
WO2018069320A1 (en) Process and apparatus for gasifying biomass
AT510565B1 (en) DEVICE FOR REGULATING PROCESS GASES IN A PLANT FOR PRODUCING DIRECTLY REDUCED METAL ORCHES
WO2013171001A1 (en) Method and device for introducing fine particle-shaped material into the fluidised bed of a fluidised bed reduction unit
WO2010079050A1 (en) Method and device for producing pig iron or fluid steel pre-products
AT507823B1 (en) METHOD AND APPARATUS FOR PRODUCING RAW IRONS OR LIQUID STEEL PREPARED PRODUCTS
WO2013164153A2 (en) Method for using the exhaust gases from plants for raw iron manufacture for generating steam
WO2012010430A1 (en) Method for cleaning a gas flow loaded with dust
EP2609223A2 (en) Method for increasing the penetration depth of an oxygen stream
DE19917128C1 (en) Production of crude iron in a blast furnace comprises injecting oxygen at the injection sites through burners, sucking the required partial streams of the contaminated blast furnace gas using a partial vacuum, and burning the gas
AT407055B (en) METHOD FOR PRODUCING LIQUID PIG IRON
AT409496B (en) Production of pig iron and/or steel pre-products comprises separating carbon-containing material, especially coal, into two fractions, and feeding one to a reduction gas source and the other to a machine for producing thermal energy
DE19936935A1 (en) Process for increasing the performance and reducing the amount of fuel used during the production of pig iron in blast furnaces comprises removing gases from the mold plane in the lower part of the furnace, treating and recycling

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200980142093.9

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09736395

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

DPE1 Request for preliminary examination filed after expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2009736395

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2009306565

Country of ref document: AU

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2741607

Country of ref document: CA

Ref document number: 2953/DELNP/2011

Country of ref document: IN

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2011532564

Country of ref document: JP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2009306565

Country of ref document: AU

Date of ref document: 20090929

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20117011749

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2011120330

Country of ref document: RU

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13125691

Country of ref document: US

ENP Entry into the national phase

Ref document number: PI0919615

Country of ref document: BR

Kind code of ref document: A2

Effective date: 20110420